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VOC廢氣處理比較
閱讀：878 發布時間：2019-1-4
有機廢氣處理方法概述
炭氫化合物（HC）是污染大氣的重要污染物之一，其中包括簡單的有機化合物。目前對于氣態有機物污染物種類繁多，采用的治理的方法也有多種，常用的有：吸收法、吸附法、催化燃燒法、燃燒法、冷凝法等。這些方法應用中各有特點和利弊，需要根據污染程度、使用環境與條件來權衡。對于環保檢查機構和污染治理方所共同關心的是：初次投資費、運行費用、二次污染、處理效果、維護等方面的問題。簡而言之這些方法均能滿足一定條件下氣態污染物的處理。對于以上各種方法的適用范圍以及特點敘述入如下：
凈化方法 | 方法要點 | 適用范圍 | 優缺點 |
燃燒法 | 將廢氣中的有機物作為燃料燒掉或將其在高溫下進行分解溫度范圍為600-1100 | 中高濃度 | 分解溫度高、不夠安全 |
催化燃燒法 | 在氧化催化劑的作用下，氧化成無害物質，溫度范圍200-400 | 各種濃度，連續排氣 | 為無火焰燃燒，溫度要求低、可燃組分濃度和熱值限制較小、但催化劑價格高 |
吸附法 | 吸收劑進行物理吸附，常溫 | 低濃度 | 凈化效率高、但吸附劑有吸附容量限制 |
吸收法 | 物理吸收，常溫 | 含顆粒物的廢氣 | 吸收劑本身性質不理想、吸收劑再生處理不好 |
冷凝法 | 采用低溫，是有機組分冷卻至露點下，液化回收 | 高濃度 | 要求組分單純、設備和操作簡單，但經濟上不合算 |
有機廢氣吸附-脫附-冷凝回收技術工藝
有機廢氣凈化裝置采用的是吸附法和冷凝法組合的方式凈化有機廢氣。充分發揮兩者的優點凈化效率高，把它們的弊端進行可利用的轉化，對吸附物的再生處理利用低溫水蒸氣脫附，恢復吸附體的活性，對脫附下來的有機物回收利用。對于有機廢氣的凈化這是目前比較*的治理方法。
應用范圍
有機廢氣凈化裝置適用于凈化處理常溫、中低風量、中高濃度的有機廢氣，可處理的有機溶劑包括苯類、酮類、脂類、醇類、醛類、醚類、烷類和其混合類。
該裝置可應用于家具行業、石油化工、煤化工、人造革、紡織印染、油漆涂料、橡膠、塑料、制鞋、制藥、電子、化纖、釀造等行業。
工作原理
處理過程可分為三個階段：
1、用顆粒狀或者纖維狀的活性炭來充分吸附廢氣中有機成分的分子，當吸附到一定的飽和度時即停止吸附；
2、開始時是利用飽和低壓水蒸氣去加熱吸附飽和的活性炭，將被吸附的有機成分激活氣化而從活性炭中脫附逸出。恢復活性的活性炭即可以重新吸附有機成分的氣體分子；
3、后階段就是對脫附出來的有機成分的氣體進行冷凝，使其液化，與水自動分層后回用。
技術特點
操作簡便，節能省力；
技術成熟可靠，設備運行穩定；
高性能吸附劑，比表面積大，吸-脫附性能好凈化效率高；
設備運行安全，系統出現氣流溫度超過正常溫度達120℃時，系統配備有排空閥門，可以根據系統的自動安全程序進行工作，實現氣流的排空，直至切斷吸附床連接，終止吸附-脫附流程。
吸附濃縮+催化氧化技術工藝流程
采用的處理方法是吸附法和催化法的組合，充分發揮兩者的優點凈化效率高，把它們的弊端進行可利用的轉化，對吸附物的再生處理利用其本身催化燃燒的熱量來進行脫附，恢復吸附體的活性，省去了二次能源，從而補償了催化劑的價格問題。對于有機廢氣的凈化這是目前比較*的治理方法。
應用范圍
有機廢氣凈化裝置適用于凈化處理常溫、大風量、中、低濃度的有機廢氣，可處理的有機溶劑包括苯類、酮類、脂類、醇類、醛類、醚類、烷類和其混合類。
該裝置可廣泛應用于汽車、造船、摩托車、自行車、家用電器、鋼琴、集裝箱生產廠的噴漆、涂裝車間的有機廢氣凈化，也可與制鞋粘膠、印鐵制罐、化工塑料、印刷油墨、電纜、漆包線等流水線配套使用。
工作原理
處理過程可分為三個階段：
1、用特殊成型的活性炭來充分吸附廢氣中有機成分的分子，當吸附到一定的飽和度時即停止吸附；
2、第二階段開始時是用附加的加熱器加熱一股氣流，利用熱氣流去加熱吸附飽和的活性炭，將被吸附的有機成分激活氣化而從活性炭中脫附逸出。恢復活性的活性炭即可以重新吸附有機成分的氣體分子；
3、對脫被附出來的有機成分的氣體進行加熱，使其達到催化燃燒所需要的溫度進入催化燃燒床，這里說燃燒，實質是在催化劑的作用下進行快速激烈的氧化，將有機成分的炭氫分子氧化成CO2 和H2O，再通過脫附風機 ，將其送入吸附床，直到脫附出來的有機成分的分子均被氧化為止，脫附過程即將進行完成。
由于在其氧化反應同時能釋放相當多的熱量，就在裝置中設置了換熱器，利用這個熱量來加熱被脫附出來的有機成分氣體，并終替代加熱器工作。
技術特點
全自動化控制，操作簡便，節能省力；
無火焰氧化，凈化效率高，設備運行安全，安全；
催化活性高，性能穩定、阻力小；
高性能活性炭吸附劑，比表面積大，吸-脫附性能好，過風阻力小；
吸附催化燃燒
吸附催化燃燒工藝
本凈化裝置是根據吸附和催化燃燒兩個基本原理設計的，即吸附濃縮—催化燃燒法。該除塵設備采用單床吸附凈化有機廢氣和催化燃燒裝置再生激活活性炭工作方式。先將有機廢氣用活性炭吸附低濃度的有機廢氣，當快達到飽和時停止吸附操作，然后用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來使活性炭再生；脫附下來的有機物已被濃縮（濃度較原來提高幾十倍）并送往催化燃燒室催化轉化成CO2和H2O排出；當有機廢氣的濃度達到2000ppm以上時，有機廢氣在催化床可維持自燃，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣，大部分送往吸附床，用于活性炭的脫附再生。這樣可以滿足燃燒和脫附所需熱能，達到節能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附。
該凈化裝置設備是利用催化燃燒的方法，將有毒有害的有機氣體轉化為無毒的氣體。
該裝置主體結構，由凈化裝置主機、引風機、控制系統三大部分組成。其中催化燃燒凈化裝置包括：除塵阻火器、熱交換器、預熱器、催化燃燒室。
催化燃燒設備特點
1.設備運行穩定可靠，故障率低，維護保養簡便；
2.設備運行費用相對較低；
3.安全性能良好，系統采用多重安全設施，杜絕發生安全事故；
有機廢氣吸附-催化催化工藝被廣泛應用于涂裝、印刷、機電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間里揮發或泄漏出的有害有機廢氣的凈化及臭味的消除等工程項目當中，適用于較低濃度（50～1000ppm）的、不宜采用直接燃燒或催化燃燒法和吸附回收法處理的有機廢氣治理的案例。尤其對大風量的處理場合，均可獲得滿意的經濟效益和社會效益。我公司通過眾多的工程實例，不斷的完善技術工藝，使裝置更具實用性和安全性，在保證連續達標的前提下盡可能的減少能耗。
RTO蓄熱式氧化爐
蓄熱式氧化爐(RTO)
RTO (Regenerative Thermal Oxidizer,簡稱RTO),蓄熱式氧化爐，是一種有機廢氣治理設備。其原理是在高溫下將可燃廢氣氧化成對應的氧化物和水，從而凈化廢氣，并回收廢氣分解時所釋放出來的熱量，廢氣分解效率達到99%以上，熱回收效率達到95%以上。RTO主體結構由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。根據客戶實際需求，選擇不同的熱能回收方式和切換閥方式。
蓄熱式焚燒爐采用熱氧化法處理中低濃度的有機廢氣，用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。其由陶瓷蓄熱床、自動控制閥、燃燒室和控制系統等組成。其主要特征是：蓄熱床底部的自動控制閥分別與進氣總管和排氣總管相連，蓄熱床通過換向閥交替換向，將由燃燒室出來的高溫氣體熱量蓄留，并預熱進入蓄熱床的有機廢氣；采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量；預熱到一定溫度（ ≥ 760℃ ）的有機廢氣在燃燒室發生氧化反應，生成二氧化碳和水，得到凈化。
典型的兩床式 RTO 主體結構一個燃燒室、兩個陶瓷填料床和四個切換閥組成。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得到大限度的回收，熱回收率大于 95% ；處理 VOC 時不用或使用很少的燃料。
適用于下列有機廢氣的治理
1、適用有機廢氣種類：烷烴、烯烴、醇類、酮類、醚類、酯類、芳烴、苯類等碳氫化合物有機廢氣；
2、有機物低濃度(同時滿足低于25%LFL)、大風量；
3、廢氣中含有多種有機成分、或有機成分經常發生變化；
4、含有容易使催化劑中毒或活性衰退成分的廢氣。
工藝特點
操作費用低，超低燃料費。
有機廢氣濃度在 450PPM 以上時，RTO 裝置不需添加輔助燃料。
凈化率高。
兩床式RTO凈化率在98%以上，三床床式 RTO 凈化率在 99% 以上。
不產生 NOX 等二次污染。
全自動控制、操作簡單。
安全性高，使用壽命長，維護保養易。
運行費用低、性價比合理。
應用領域
石油及化工（如塑料、橡膠、合成纖維、有機化工）；油漆生產及噴漆；印刷（包括印鐵、印紙、印塑料）；電子元件及電線；染料；醫藥；顯像管、膠片、磁帶等。
光催化氧化工藝
光催化氧化工藝原理
1. 光催化氧化是在外界可見光的作用下發生催化作用,光催化氧化反應是以半導體及空氣為催化劑，以光為能量，將有機物降解為CO2和H2O及其它無毒無害成份。本公司利用人工紫外線光波作為能源，配合經我公司特殊處理后活性較強、反應效率較高的納米TiO2催化劑,廢臭氣體經過處理后可達到凈化的更理想的效果。 2. 在半導體光催化氧化反應中，通過紫外光照射在納米TiO2催化劑上，納米TiO2催化劑吸收光能產生電子躍進和空穴躍進，經過進一步的結合產生電子-空穴對，與廢氣表面吸附的水份（H2O）和氧氣（O2）反應生成氧化性很活波的羥基自由基（OH-）和超氧離子自由基（O2-、0-）。能夠把各種有機廢氣如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物以及其它VOC類有機物及無機物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳（CO2）、水（H2O）以及其它無毒無害物質，經過凈化之后的廢氣分子被活化降解，臭味也同時消失了，起到了廢氣除臭的作用，同時對管道內滋生的細菌病毒都可以有效的去除，由于在光催化氧化反應過程中無任何添加劑，所以不會產生二次污染，運行成本方面只是用到電能，無需經常更換配件，對于企業來的使用上是相當的節能環保。
光催化氧化的特點
（1）光催化氧化適用環境：
光催化氧化適合在常溫下將廢氣臭氣等有毒有害有味成份*氧化凈化成無毒無害味的低分子成份，適合處理高濃度（可用預處理的方式讓濃度均勻通過）、氣量大（設備可組合式處理）、分子結構穩定性強的有毒有害氣體。
（2）有效凈化*：
通過光催化氧化可直接將空氣中的有機廢氣*氧化成無毒無害的物質，無任何二次污染，
（3）節能：
光催化氧化利用人工紫外線燈管產生的真空波紫外光作為能源來活化光催化劑，驅動氧化—還原反應，而且光催化劑在反應過程中并不消耗，利用廢氣臭氣表面中的水份和氧氣作為氧化劑，有效地降解有毒有機廢氣體成為光催化凈化、節約能源的大特點。
（4）氧化性強：
半導體光催化具有氧化性強的特點，對臭氧難以氧化的某些有機物如四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解，終還原為二氧化碳（CO2）、水（H2O）以及其它無毒無害物質，所以對難以降解的有機物具有特別意義，光催化的有效氧化劑是羥基自由基（OH-）和超氧離子自由基（O2-、O-），其氧化性高于常見的臭氧、雙氧水、*、次氯酸等。
（5）廣譜性：
光催化氧化對從烴到羧酸的種類眾多有機物都有效，即使對原子有機物如鹵代烴、染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑也有很好的去除效果，只要達到一定的反應時間和反應環境配比即可達到*氧化，可以說氫氧自由基的氧化對象幾乎沒有選擇性，能跟任何現有物質反應。
(6)使用命長：
從理論上講，由于光催化氧化反應中催化劑并未直接參與氧化還原，所以沒有損耗，壽命是無限長的，無需更換。
設備選型說明
A、若采用UV光解技術凈化廢氣，首先需要確定個化學鍵鍵能，只有鍵能低于UV光子能量，才能被裂解
上表中包含了氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等惡臭氣體的所有化學鍵鍵長、鍵能參數，而光解氧化除臭設備產生的185nm*紫外線光的光子能量達到647KJ/mol，185nm*紫外線光波段中的成分廣譜波長可短至100nm，其光子能量更高達800KJ/mol以上，幾乎所有惡臭氣體的分子鏈都可被打開，從而起到消除臭味的作用。
B、廢氣分子只被裂解成原子、自由基是不夠的，還需要通過臭氧將其氧化成穩定的小分子，如CO2、H2O等，從而達到廢氣凈化的目的。顧需要有充分的氧氣被高能UV光照射生成臭氧。
應用領域
光解氧化除臭設備可廣泛用作制藥廠除臭設備、橡膠廠除臭設備、塑料加工廠除臭設備、污水處理廠除臭設備、垃圾處理場站除臭設備、食品廠除臭設備、卷煙廠除臭設備、化工罐區除臭設備。
可用于賓館、酒店、車站、大廈、會議室和辦公場所的空氣凈化，更常用于各類型工程、垃圾場、污水處理廠、堆肥場、屠宰場食品廠等場所的除臭。
1、垃圾填埋場、垃圾中轉站、工業及城市污水處理廠、城市污水泵站等異味嚴重的地方，企業污水曝氣池臭味治理；
2、肉類加工廠、屠宰廠、飼養場、動物園等；
3、醫院、候車室、公廁、新裝修的住宅、餐廳等場所；
4、化工廠、皮革、制鞋、家具生產車間。